Qual é a diferença entre um transformador e um autotransformador
Definições
Um transformador é um dispositivo eletromagnético que transmite energia através de um campo magnético. Consiste em dois ou mais enrolamentos (às vezes chamados de bobinas) em um núcleo de aço, ferro ou ferrite, dependendo do número de fases, tensões de entrada e saída. Sua principal característica é que o circuito primário e o secundário não estão conectados eletricamente, ou seja, os enrolamentos não possuem contatos elétricos. Isso é chamado de isolamento galvânico. E essa conexão das bobinas é chamada indutiva.
Abaixo, você vê a designação gráfica condicional do transformador de dois e três enrolamentos no diagrama de circuitos:
Eles estão aumentando, diminuindo e dividindo (a tensão de entrada é igual à tensão de saída). Ao mesmo tempo, se você fornecer energia ao enrolamento secundário do transformador abaixador - você obterá tensão aumentada nos enrolamentos primários, a mesma regra também funcionará para o reforço.
Um autotransformador é uma das opções para um transformador com um único enrolamento enrolado ao redor do núcleo, em princípio semelhante ao caso anterior. Nele, diferentemente do transe comum, os circuitos primário e secundário são conectados eletricamente. Portanto, ele não fornece isolamento galvânico. Designação gráfica convencional do autotransformador que você vê abaixo:
Os autotransformadores vêm com uma tensão de saída fixa e são ajustáveis. Estes são conhecidos por muitos sob o nome de LATR (autotransformador de laboratório). Eles também podem estar diminuindo e aumentando. Em um LATR ajustável, o circuito secundário é conectado a um contato deslizando ao longo da bobina.
Importante! Devido à falta de isolamento galvânico, os autotransformadores, por definição, não podem ser isolados diferentemente dos comuns!
Outra diferença é o número de enrolamentos de autotransformadores - geralmente é igual ao número de fases. Por conseguinte, os dispositivos de enrolamento único são utilizados para alimentar dispositivos monofásicos e os produtos de três enrolamentos para dispositivos trifásicos.
Princípio de operação
Resumidamente e em palavras simples, consideraremos como cada opção de execução funciona.
Um transformador possui pelo menos dois enrolamentos - primário e secundário (ou vários). Se o primário estiver conectado à rede (ou outra fonte de corrente alternada) - a corrente no enrolamento primário cria um fluxo magnético através do núcleo, que penetra nas voltas secundárias, induz uma fem. O princípio de operação é baseado nos fenômenos da indução eletromagnética, em particular Lei de Faraday. Com o fluxo de corrente no enrolamento secundário (na carga), a corrente no enrolamento primário também muda devido à indução mútua. A diferença de tensão entre os enrolamentos primário e secundário é determinada pela razão de suas voltas (taxa de transformação).
Uп / Ud = n1 / n2
n1, n2 - o número de voltas no primário e no secundário.
Falando em um autotransformador, ele tem um enrolamento, se houver várias fases, o mesmo número de enrolamentos. Quando uma corrente alternada flui através dela, o fluxo magnético que ocorre dentro dela induz um CEM no mesmo enrolamento. Seu valor é diretamente proporcional ao número de turnos. A carga (circuito secundário) é conectada à torneira a partir das curvas. Em um autotransformador intensivo, a energia é fornecida não às extremidades do enrolamento, mas a uma das extremidades e um toque nas curvas, ao contrário de um transformador. O que foi mostrado no diagrama acima.
As principais diferenças
Para facilitar a compreensão de qual é a diferença entre um transformador convencional e um autotransformador, reunimos na tabela as principais diferenças:
| Transformador | Auto transformador | |
| Eficiência | A eficiência do autotransformador é maior que a de um convencional, especialmente com uma ligeira diferença na tensão de entrada e saída. | |
| Número de enrolamentos | Mínimo 2 ou mais, dependendo do número de fases | 1 ou mais, igual ao número de fases |
| Isolamento galvânico | Há sim | Não |
| Perigo de choque elétrico ao alimentar eletrodomésticos | Com uma tensão de saída inferior a 36 volts - pequena | Alto |
| Segurança para aparelhos elétricos | Alto | Baixa, com uma quebra na bobina nas voltas depois da torneira para a carga, ele obterá toda a tensão de alimentação |
| Custo | Alto consumo de cobre e aço para grandes núcleos, especialmente para transformadores trifásicos | Baixa, devido ao fato de que para cada fase há apenas 1 enrolamento, o consumo de cobre e aço é menor |
Âmbito de aplicação
Os transformadores são usados em todos os lugares - desde usinas e subestações projetadas para dezenas e centenas de milhares de volts, até pequenos eletrodomésticos. Embora as fontes de alimentação tenham sido usadas recentemente, seu gerador e transformador baseados em um núcleo de ferrite também são a base.
Autotransformadores são usados em estabilizadores de tensão domésticos. Muitas vezes, os LATRs são usados em laboratórios para testar ou reparar dispositivos eletrônicos. No entanto, eles encontraram sua aplicação em redes de alta tensão, bem como na eletrificação de ferrovias.
Por exemplo, em ferrovias, esses produtos são usados em redes 2x25 (dois de 25 kilovolts cada). Como no diagrama acima, uma linha de 50 kV é colocada em áreas escassamente povoadas e 25 kV de um autotransformador de abaixamento são fornecidos ao trem elétrico através de um fio de contato. Assim, o número de subestações de tração e perdas de linha são reduzidas.
Agora você sabe qual é a diferença fundamental entre um transformador e um autotransformador. Para consolidar o material, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tema:
Certamente você não sabe:
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